Vapor condensation induced by fast-moving liquid film in the presence of noncondensable gas molecules
Vapor condensation induced by fast-moving liquid film in the presence of noncondensable gas molecules
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在不可凝气体分子存在的情况下由快速移动的液膜引起的蒸气凝结
DOI：
10.1016/j.icheatmasstransfer.2023.106622
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发表时间：
2023
影响因子：
7
通讯作者：
Watanabe Masao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ohashi Kotaro;Kobayashi Kazumichi;Fujii Hiroyuki;Watanabe Masao
在这项研究中，蒸汽冷凝现象在快速移动的平面液体膜的表面的气体混合物（蒸汽和不可冷凝（NC）气体），旨在模仿空化泡崩溃，模拟研究蒸发和冷凝系数的蒸汽分子的Enskog-Vlasov方程的基础上。这些系数表明蒸汽分子的蒸发和冷凝速率，并且它们被并入蒸汽/气液界面的动力学边界条件（KBC）中。我们采用Enskog-Vlasov直接模拟Monte Carlo方法模拟冷凝现象。根据计算结果，我们证实了所获得的系数随着冷凝界面处液体温度和NC气体含量的增加而减小。此外，即使对于这样的运动系统，系数也具有与平衡状态下的系数相同的值。值得注意的是，在空化气泡动力学领域中讨论的对冷凝现象的非平衡效应，即当液体速度显著高时，蒸汽分子不能冷凝，在该模拟中不能得到证实。此外，我们进行了分析的基础上玻尔兹曼方程使用直接模拟蒙特卡罗方法来验证所获得的系数。
In this study, vapor condensation phenomena at the surface of a fast-moving planar liquid film in a gas mixture (vapor and noncondensable (NC) gas), aimed to imitate a cavitation bubble collapse, were simulated to investigate the evaporation and condensation coefficients of vapor molecules based on the Enskog–Vlasov equation. These coefficients indicate the evaporation and condensation rates of vapor molecules, and they were incorporated into the kinetic boundary condition (KBC) for the vapor/gas–liquid interface. We employed the Enskog–Vlasov direct simulation Monte Carlo method to simulate the condensation phenomena. Based on the results, we confirmed that the obtained coefficients decreased with an increase in the liquid temperature and NC gas content at the condensing interface. Additionally, the coefficients had the same values as those in the equilibrium state, even for such a moving system. Notably, the nonequilibrium effect on condensation phenomenon discussed in the field of cavitation bubble dynamics, whereby vapor molecules fail to condense when the liquid velocity is significantly high, could not be confirmed in this simulation. Furthermore, we conducted an analysis based on the Boltzmann equation using the direct simulation Monte Carlo method to verify the obtained coefficients.
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影响因子：
4.6
作者：
Meland, R;Frezzotti, A;Hafskjold, B
通讯作者：
Hafskjold, B
两个平行平面上蒸发和冷凝引起的蒸气流：不可冷凝气体存在的影响
DOI：
--
发表时间：
1997
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. Aoki;S. Takata;S. Kosuge
通讯作者：
S. Kosuge
影响因子：
8.6
作者：
Ishiyama, T;Yano, T;Fujikawa, S
通讯作者：
Fujikawa, S
影响因子：
4.6
作者：
Ohashi, Kotaro;Kobayashi, Kazumichi;Watanabe, Masao
通讯作者：
Watanabe, Masao
高速水液-蒸汽界面处的质量调节。
DOI：
10.1063/1.5091724
发表时间：
2019
期刊：
The Journal of chemical physics
影响因子：
--
作者：
J. Nie;A. Chandra;Z. Liang;P. Keblinski
通讯作者：
P. Keblinski